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化工过程分析与开发

化工过程分析与开发
化工过程分析与开发

开发

是指研制新产品,开拓新方法,发展现有过程,扩大应用领域。

化工过程开发

是指从实验室研究成果(新产品、新工艺等)过渡到实现工业化的科学技术活动。

科学

科学技术是第一生产力。

科学是发现,技术是发明。

科学是认识、改造世界的原动力,技术是改造世界的手段。

研究意指钻研,推究,反复探索。

基础研究:没有特定商业目的,以创新探索知识为目标的研究。

应用研究:运用基础研究成果和相关知识,为创造新产品、新方法、新技术、新材料的技术基础所进行的研究

技术开发研究:为创造新产品、新方法、新技术、新材料,以生产产品为目的的研究。

方法:

指解决思想、说话、行动等问题的程序、门路、途径等。

适当的方法是研究者取得成功的钥匙,是提高认识水平的阶梯。

科学研究方法论

思考过程:科学理论与方法指导,理论思维、计算与预测。

研究过程:收集材料方法、观察、测量、情报调研、试验、模拟。

思维加工方法、整理事实材料、建立系统理论、随机搜索、数学处理。

检验成果、科学实验、工程验证。

化工在人类生活中的地位

化工在国民经济中的地位第一次生产力提高——农业

第二次生产力提高——机械

第三次生产力提高——化工

第四次生产力提高——电子

第五次生产力提高——技术综合

化工与衣食住行的关系

化学纤维(醋酸纤维、聚酰胺66(尼龙))、塑料(ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、合成橡胶(丁苯橡胶)、化肥、农药、医药、能源、建筑。

化工过程研究与开发

是指从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成,到科研、设计、建设工厂,从实验室研究成功地过渡到第一套工业规模生产装置,附诸实施的全部过程。

化工过程研究与开发的目的为

产品开发、工艺工程开发、工艺改进、应用开发

实验室研究与工业生产的不同处

原料来源不同、杂质积累影响不同、传递规律变化

化工过程开发的特点

原料、生产方法和产品的多样性、化工开发与设计的多方案性、技术经济观点、重视能源和资源的充分利用、环境保护和过程安全(放大是化工过程开发的核心)

化工过程开发的基本方法

化工过程开发面临的实际问题非常复杂、化工等技术学科不能完全实现理论演绎

实验研究方法、数学模型方法(理论研究法)

化工过程开发工作流程

实验、过程研究(中间实验、小型工艺实验、大型冷模实验)、工程研究(概念设计、多级经济评估、基础设计)

产品设计

自己调查用户和需求、提出可能的产品方案、化学品、化学装置、提出方案、对方案进行筛选、组织实施

研究与开发

是一项科学技术活动,涉及经费投入、研究开发本身、成果价值三个方面。

合理的立项程序

在立项前必然经过一系列的论证、筛选,而评选尺度与投入经费额度有关。投入是研究开发的生命线。

中国现有三个资金主渠道

即财政科技经费,企业、科研院所、高校自筹经费,国内银行和金融机构科技贷款。

财政科技经费(通常称为纵向项目)

是由国家有关部委,省市有关部门根据国家和当地社会、经济、科技发展的总体规划,经专家建议和论证而制定的研究及开发课题。

兼顾当前和长远原则,中国主要在三个层次上使用政府科技经费

直接为国民经济服务。(星火、丰收等)、选择对中国今后发展有重大影响的7个领域(生物、航天、信息、先进防御、自动化、新材料和新能源)作为重点研究领域,跟踪世界先进水平。(高技术研究发展计划)、基础研究(国家自然科学基金等)。

具体而言,目前我国主要国家基础性重大规划项目,满足下面条件之一

1)解决国家中长期发展中面临的重大关键问题的基础性研究;

2)瞄准科学前沿重大问题,体现学科交叉、综合,探索科学基本规律的基础性研究;

3)发挥我国的优势与特色,能在国际科学前沿占有一席之地的基础性研究。

重点规划项目还应具备必要条件

1)有学术思想、研究路线、技术方案;

2)有明确、先进的研究目标,研究重点突出,能组织多学科交叉综合研究;

3)有高水平的学术带头人和科研队伍;

4)具备良好的研究条件,能充分利用现有的研究基地和工作基础开展研究工作

横向项目

各类企业根据自身发展的需要和在生产中遇到的自己无法解决的各种各样技术问题都会和研究机构合作以期解决。这类项目非常具体而且针对性强,是实用性很强的课题,这类课题通常称为横向项目。

技术经济资料的收集是过程开发的基础,其来源主要有文献调研、市场调研等。

了解主要文献源及主要检索工具和检索方法、了解市场调研的内容和方法、了解开发方案的表达和立项报告的内容。

有效资料获得过程

文献调研、市场调研、资料的分析与整理

文献调研

是获得科技情报的重要渠道。在研究、开发中往往要阅读大量文献以掌握所在领域的发展方向、了解最新动态、汲取别人经验,开阔自己思路。(科技期刊、专利文献、工具书、专著、网上资料)

市场

是化工过程开发的目的和终点,所开发产品的市场需求如何,产品能否做到供应及时、产销对路、产量适度、持续盈利,这些都有赖于进行市场调研。(市场调查、产品需求预测)

市场调查主要内容

市场需求调查、消费需求※资本需求、市场竞争调查、竞争对手基本生产情况、竞争对手竞争能力情况、竞争对手开发情况、综合分析

产品需求预测

定性分析、分为相关分析、类推分析和空缺分析、定量分析、平均增长率法(等比数列假定)回归分析法(经验方程)

资料的分析与整理

资料的鉴别分析(先进、可靠、使用)、资料的加工整理

开发方案的原因

化工过程开发起源与对现有过程、技术或产品的不满而产生的一些想法,即开发一种新的过程、创造一种新的产品。文献调研、市场调研和技术、经济资料的整理、分析又使设想进一步的充实和完善,但研发要附诸实施,所以要形成开发方案并争取立项。

传统的工程学科有四个

即土木工程、机械工程、电气工程和化学工程。其中化学工程以化学反应为基础,其原理和方法延伸到生物技术、药物、电子、光子、记录材料以及能源加工、环境保护等领域。这些领域便构成了当今化学工程的主要前沿。

环境保护

化学对人类的巨大贡献伴随一定代价。美国Toxics Release Inventory1994年的统计结果表明,化学工业是最大的有害物质释放工业,超过前10的其他9个工业行业总和。

处理技术将废物转变为毒性小的物质、从源头着手,不用,不生成有害物质

绿色化学

核心就是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。在其基础上发展而来的技术称为清洁技术或环境友好技术。

绿色化学的核心

是使化学反应、化工工艺及其产物具有以下特点:采用无毒、无害的原料;在无毒、无害的反应条件下进行;使化学反应具有极高的选择性,极少的副产物,甚至达到“原子经济”程度;产品应对环境无害。

绿色化学的12条原则

防止废物的生成优于生成后处理;

设计的合成方法应使生产过程中原料最大量地进入产品中;

设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害;

化工产品设计时,必需具有高效的功能,并减少其危害;

应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如无法避免,也应选用无毒无害的;

合成方法应考虑过程中能耗对成本和环境的影响,应采用可再生品;

最大限度地使用可更新材料;

可能的情况下尽量不用衍生物;

合成方法中采用高选择性催化剂;

化工产品应设计为可降解;

采用更先进分析法对危险物质进行在线监测和控制;

选择化学生产过程的物质,使化学意外事故的危险性降低到最小程度。

绿色化学的研究动向

氧化剂与催化剂、生物模拟多功能试剂、组合绿色化学、同时防止与解决污染的技术(废物利用)、无溶剂反应与无溶剂分离技术、能源相关研究、非共价键衍生物、无害介质中的反应、超临界CO2等特殊溶剂的采用、膜科学等节能降耗技术、可持续性技术、原子经济性反应的开发

基因工程技术

是采用人工方法改组基因,培养新品种的生物技术。基本原理是用限制性核酸内切酶将细胞染色体中的目的基因剪切下来,然后利用连接酶,将目的基因连接到载体的DNA上,并将这个DNA分子植入宿主细胞,使目的基因得到表达。

DNA

从生物有机体中分离出带有目的基因的DNA片段;在体外将带有目的基因的外源DNA片段与能够自我复制并带有选择性标记的载体分子连接;将重组DNA分子转化到受体细胞或直接用DNA阔增仪阔增;从大量增殖的细胞群体中筛选出获得重组DNA分子的受体细胞;克隆这些细胞以阔增目的基因,供进一步分析使用;将目的基因克隆到表达载体上,并转化到寄主细胞,实现功能性表达,生产人类所需要的物质或目的产物。

转基因植物

1)1972年基因工程诞生以来,植物转基因技术叶迅速发展;

2)转基因载体的发现,利用其Ti和Ri质粒作为载体,植物转基因很容易进行;

3)目标:耐病性植物、耐药性植物、抗病性植物、耐寒性植物、耐高温性植物、抗除草剂植物、高蛋白植物、高油植物等。

酶工程

就是利用各种特殊的酶来生产各种特殊的产品。

微生物工程

是建立在上述工程的基础上的大规模应用,生产产品的技术。

生物化学工程

是采用化学工程的技术和方法,设计和制造最优化的生物发酵设备、生化反应器及配套装置。基于膜过程的有机溶剂分离

特点:种类众多、性质差异大、应用领域宽广

膜分离技术的优点:极大的节省分离过程能量、能够对恒沸混合物进行分离、能够实现高度分离和高纯度化

现有分离方法中存在的问题:分离过程耗能巨大、存在精馏无法分离的恒沸混合物、难于除去浓度极低的杂质,实现高纯度

膜分离法纯化有机溶剂混合物寄予极大期望

实验室研究工作

是整个化工开发的基础。实验基础不牢固,往往导致实践的失败。实验室研究工作者要有足够的工程经验和理论水平,并掌握一定的研究方法和实验技术。

化工开发的实验技术

包括在研究过程中选择什么样的装置、以什么样的手段获得过程和工程研究中所需的数据;最少的实验获得可靠而明确的结论,掌握客观事物存在的规律。

以过程开发为目的的实验室研究,不应追求以普遍适用性为目的的实验方法。

我国著名化工专家陈敏恒教授曾把实验过程大体分为两个阶段:

预实验和系统实验阶段。预实验是为了提出和验证设想进行的实验。系统实验是为了取得概念设计和基础设计所需数据,按周密计划,系统地进行的实验。

实验研究工作进行程序

规划、实验及记录、分析整理、报告

实验研究的方法论

思想模型及思想实验、逻辑方法、非逻辑方法、创造性思维方法、数学方法

实验室常见事故的预防和处理

火灾、爆炸、中毒、化学灼伤、割伤和烫伤、实验室安全用电

化学品纯化技术

重结晶、升华、蒸馏、分馏、萃取、离子交换、膜分离、色谱分离

物质检测技术

红外光谱、核磁共振谱、X 射线衍射谱、电子能谱

计算

算术平均数

全部变量值之和与变量值个数相除所得的商。通常也称为平均数(average )或均值(mean )。 调和平均数 变量值倒数的算术平均数的倒数

几何平均数 是 N 个变量值连乘积的N 次方根。 全距

全部数据中最大值与最小值之差。

四分位差

第三个四分位数与第一个四分位数之差。

平均差

平均离差,即各变量值与其算术平均数离差的算术平均数。平均差考虑了每一个变量值的分布情况,较全距和四分位差为优

方差

各变量值与其算术平均数离差平方的算术平均数。

标准差

是方差的算术平方根。也称均方差、均方根差、离差均方根等。标准差可以用来度量相对位置和异常值的检测。

分布偏度

一阶中心矩衡为零,偶数阶中心矩为正数,奇数阶中心矩可以反映分布偏度。

三阶中心矩有计量单位,不便于比较,故用具有相同单位的3相除,去掉单位

峰度

描述数据分布峰态的指标,也是度量数据分布集中程度的指标。

随机变量 x 对a 的 k 阶矩(动差)

令a =0,则为 k 阶原点矩喇嘛答k 。令a =x 均值,则称为 k 阶中心矩喇嘛答k

减少次数为什么

在化工过程开发中,实验室研究需要大量的实验,因而减少实验次数具有极大的价值。 通过少数次数的实验并根据实验结果的比较,迅速找出其中使某种指标最优的有关因素及该因素的值的方法称为试验最优化。

x N x h 1∑=f f n

f f G n x x x x ∑???= 2121k

a x E )(-

正交实验目的

试验目的是搞清楚因素A、B、C对转化率的影响,哪些是主要因素,哪些是次要因素,从而确定最优生产条件,即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率提高。试制定试验方案。全面试验法的优缺点:

优点:对各因素于试验指标之间的关系剖析得比较清楚。

缺点:(1)试验次数太多,费时、费事,当因素水平比较多时,试验无法完成。

(2) 不做重复试验无法估计误差。

(3)无法区分因素的主次。

简单比较法的优缺点

优点:试验次数少

缺点:(1)试验点不具代表性。考察的因素水平仅局限于局部区域,不能全面地反映因素的全面情况(2)无法分清因素的主次。(3)如果不进行重复试验,试验误差就估计不出来,因此无法确定最佳分析条件的精度。(4)无法利用数理统计方法对试验结果进行分析,提出展望好条件。

正交试验法优点:

(1)试验点代表性强,试验次数少。

(2)不需做重复试验,就可以估计试验误差。

(3)可以分清因素的主次。

(4)可以使用数理统计的方法处理试验结果,提出展望好条件。

正交试验(表)法的特点:

(1)均衡分散性--代表性。

(2)整齐可比性--可以用数理统计方法对试验结果进行处理。

指标、因素和水平

试验需要考虑的结果称为试验指标(简称指标)可以直接用数量表示的叫定量指标;不能用数量表示的叫定性指标。定性指标可以按评定结果打分或者评出等级,可以用数量表示,称为定性指标的定量化试验中要考虑的对试验指标可能有影响的变量简称为因素,用大写字母A、B、C…表示

每个因素可能出的状态称为因素的水平

正交试验法的一般步骤小结如下:

第一步:明确试验目的,

第二步:确定因素—水平表后,选择合适的正交表,

第三步:对试验结果进行分析,其中有:

(1)

(2)

(Ⅰ)各列的K、k和R计算R(第j列)=第j列中的k=1、k=2

(Ⅱ)画趋势图(指标—因素图)

对于多于两个水平的因素画指标—

(Ⅲ)比较各因素的极差R,

(3)

综合直接看与算一算这两步的结果,

若所选取的可能好的配合在正交试验中没有出现过,则需做验证试验。

交互作用

有些因素间各水平的联合搭配对指标也产生影响,我们称这种联合作用为交互作用。

关于自由度和正交表的选用原则

选表必须遵循一条原则:

要考察的因素及交互作用的自由度综合必须不大于所选用正交表的总自由度

自由度的两条规定:

(1)正交表的总自由度f总=试验次数-1;正交表每列的自由度f列=此列水平数-1 (2)因素A的自由度fA =因素A的水平数-1;

因素A、B间交互作用的自由度fAxB =fA×fB

工程经济

化工过程放大

将一个全新的化学过程从实验室过度到工业化生产,即由实验室研究成果到第一套工业装置之间的技术活动,称为化工过程放大。

流动相似概念

在两个几何相似的空间中的流动系统,若对应点的同名物理量之间有一定的比例关系,则这两个流动系统相似。包括几何、运动、动力、初始条件和边界条件相似。

建立相似准则的途径

对已建立微分方程描述的问题,根据方程和相似条件建立相似准则;

对未建立微分方程的问题,根据影响流动过程的物理参数通过量纲分析导出相似准则;

相似准数的物理意义

雷诺数Re:惯性力和粘性力的比值。

弗劳德数Fr:流体在流动过程中重力位能与动能的比值。重力位能和动能分别与重力和惯性力成正比,故Fr也表示流体在流动中重力和惯性力的比。

欧拉数Eu:流体压力和惯性力的比值;

斯特劳哈尔数Sr:速度随时间变化引起的力与惯性力之比;

决定性相似准数的定义

对该性质的流动以该决定性相似准数来判断是否满足了主要动力相似。

只要满足了决定性相似准数相等后,就满足了主要动力相似,抓住了解决问题的实质。(注意:对于Eu准数而言,在其他相似准数作为决定性相似准数满足相等时,Eu准数同时可以满足;如对于重力起支配作用的流动,选用Froude准数为主要相似准数(决定性相似准数),满足Frm=Frp ;管道流动,流体机械中的流动:Rem=Rep,Re数为决定性相似准数

因次

是指物理量的性质和类别。例如长度和质量,它们分别用[ L ] ,[ M ]表达。而单位除表示物理量的性质外,还包含着物理量的大小,如同为长度因次的米,厘米等单位。因次又称为量纲。

量纲和谐性原理

又被称为量纲一致性原理,也叫量纲齐次性原理,指一个物理现象或一个物理过程用一个物理方程表示时,方程中每项的量纲应该是和谐的、一致的、齐次的,即完整的物理方程式中各项的因次应相同的性质。

瑞利方法

前提条件:影响流动现象的变量之间的函数关系是幂函数乘积形式。

1、确定影响流动的重要物理参数,假定它们之间的关系为幂函数乘积形式;

2、根据量纲和谐原理,建立各物理参数指数的联立方程组;

3、求解方程组得各物理参数得指数值,代入所假定得函数关系得无量纲数之间的函数关系;

4、通过模型实验确定待定系数;

π定理(又称巴金汉法):

若某一物理过程需要n个物理参数来描述,且这些物理参数涉及到r个基本量纲,则此物理过程可用n-r f(π1,....πn)=0式中12n-r,是独立的、无量纲的数,由方程中的若干个物理量所构成的。

π项的选取原则:

r个基本物理参数必须包含r个基本量纲;所选择的物理参数至少应包含一个几何特征参数,一个质量特征参数,一个流动特征参数;非独立变量不能作为基本物理参数。

中间试验

是介于小型工艺试验与工业装置间的研究性试验

中间试验的目的

检验与修改在小型工艺试验与大型冷模试验结果基础上形成的化学反应与传递过程综合模型;考察实验室结果实现的可行性;发现和解决实际生产条件下可发生的问题;为工业装置提供可靠的工艺数据。

中间试验的作用

考察放大效应的特性、验证原料预处理和产物后处理方案、考核反应器型式与设备材料的适用性、考察过程长期连续运行的可能性、检验是否有被忽视的重要因素、提供新过程的开工和操作经验

工程经济学计算

工程(技术)和经济的关系

任何一项新技术一定要受到经济发展水平的制约和影响,而技术的进步又促进了经济的发展,是经济发展的动力和条件。

总之,工程(技术)和经济是辩证统一的存在于生产建设过程中,是相互促进又相互制约的。经济发展是技术进步的目的,技术是经济发展的手段。

资金的时间价值

指初始货币在生产与流通中与劳动相结合,即作为资本或资金参与再生产和流通,随着时间的推移会得到货币增值,用于投资就会带来利润;用于储蓄会得到利息。

现金流量

通常用货币单位来计量工程技术方案的得失,我们在经济分析时就主要着眼于方案在整个寿命期内的货币收入和支出的情况,这种货币的收入和支出称之为现金流量(Cash Flow)。

现金流量图

描述现金流量作为时间函数的图形,它能表示资金在不同时间点流入与流出的情况。是资金时间价值计算中常用的工具。(大小,流向,时间点)

利息

一定数额货币经过一定时间后资金的绝对增值,用“I”表示

名义利率的实质

当计息期小于一年的利率化为年利率时,忽略了时间因素,没有计算利息的利息。

名义利率和有效(年)利率的应用:

计息期与支付期相同——可直接进行换算求得

计息期短于支付期——运用多种方法求得

计息期长于支付期——按财务原则进行计息,即现金流入额放在期初,现金流出额放在计息期末,计息期分界点处的支付保持不变。

货币等值

是考虑了货币的时间价值。即使金额相等,因发生的时间不同,其价值并不一定相等;

反之,不同时间发生的金额不等,其货币的价值却可能相等。金额,金额发生时间,利率三要素。在经济活动中,等值是一个非常重要的概念,在方案评价、比较中广泛应用。

经济评价指标

经济评价指标体系:从不同角度、不同方面相互配合,较为全面地反映或说明与特定技术方案相联系的特定对象的经济效益的一系列有机整体性指标。

工程项目经济评价指标的设定原则

经济效益、可比性、区别性、可操作性

经济指标的分类

时间性评价指标价值性评价指标比率性评价指标

静态评价指标静态投资回收期累计净现金流量简单投资收益率

动态评价指标动态投资回收期净现值净年值净终值、内部收益率外部收益率净现值率静态投资回收期

含义:指不考虑资金的时间价值,以项目净收益抵偿项目全部投资所需要的时间

动态投资回收期

含义:也称为折现回收期,是指考虑资金的时间价值,在综合的基准收益率(ic)下,用项目各年净收益的现值来回收全部投资的现值所需要的时间。

对投资回收期的评价

优点:简单、清晰;反映投资风险和一定程度上的经济性

缺点:不考虑整个寿命期,而仅是前几年的经济性

净现值

含义:把项目寿命期内发生的所有净现金流量,通过某个规定的利率i(基准贴现率)统一折算为现值(0年),然后求其代数和。可记为NPV,PW。

意义:净现值是反映技术方案在整个分析期内获利能力的动态评价指标。

判据:单个方案 NPV(i) >=0 ;对若干方案,NPV越大者越好

将来值(NFV)

含义:简称将来值,也称为未来值,把各年末的净现金流量通过基准贴现率折算为第N年(寿命期)末的值,取代数和。

2、公式: NFV(i) = NPV(i) (F / P, i, N)

3、判据: NFV(i)>=0

年度等值( NAV ,或AAB )

含义:也称净年值把各年末的净现金流量通过基准贴现率i折算为寿命期内各年度的等额值,取代数和。

公式: NAV(i) = NPV(i) (A / P, i, N)

判据: NAV(i)>= 0

基准贴现率(基准收益率)

是根据企业追求的投资效果来确定的。

从NPV(i)的特性看,i定的越大,NPV越小,表明对项目要求越严,审查越严。

MARR

也被称为最低有吸引力的收益率或最低期望收益率(目标收益率), Minimum Attractive Rate of Return (MARR )是投资者从事投资活动可接受的下临界值

选定基准贴现率或MARR的基本原则

以贷款筹措资金时,投资的基准收益率应高于贷款的利率。

以自筹资金投资时,不需付息,但基准收益率也应大于至少等于贷款的利率。

确定基准贴现率或MARR需要考虑的因素

资本构成:必须大于以任何方式筹措的资金利率。

投资风险;无论借贷款还是自留款,都有一个投资风险问题。所以,要估计一个适当的风险贴水率,也被称为风险补偿系数

通货膨胀若项目的收入和支出是各年的即时价格计算的必须考虑通货膨胀率。

若按不变价格计算的,此项可不考虑。

净现值率(NPVR)

含义:是净现值与投资额现值的比值,是测定单位投资净现值的尺度。

判据:以净现值率大的方案为优

内部收益率( IRR )

含义:又称内部报酬率,指在方案寿命期内使净现值等于零的利率,称为内部收益率。

经济含义:IRR是在寿命期末全部恢复占用资金的利率,它表明了项目的资金恢复能力或收益能力。 IRR越大,则恢复能力越强(经济性越好)。且这个恢复能力完全取决于项目内部的生产经营状况。

IRR与NPV的关系

用净现值作为判据时,需要预先确定一个合理的利率。如果该项目未来情况和利率具有高度的不确定性时,显然净现值判据就不好用了。而内部收益率不需要事先知道利率,因此在这种情况下,它作为一种判据可取得满意的结果。

内部收益率的优缺点

不需事先确定基准收益率,使用方便;用百分率表示,形象直观,比净现值法更能反映单位投资额的效果,但计算比较复杂。

笛卡尔符号规则

系数为实数的N次多项式,其正实数根的数目不会超过其系数序列符号的变更次数。

外部收益率(ERR)

含义:是指项目投资的未来值与项目收益累积的未来值相等时的收益率.这里的项目收益的再投资收益率是一个给定值(例如ic)

判据:ERR>ic

对这种方法的评价

克服内部收益率多重根的问题、求法简单、能更准确地反映项目在整个寿命期的投资收益水平、其不足是要预先设定收益的贴现率,这一点不如IRR客观.

经济评价指标的选择

指标的选择随国家或项目评价机构的偏好而有所不同。世界银行倾向于把IRR作为主要的评价指标;美国国际开发署则规定只能用NPV来作为主要的评价指标;我国则以IRR作为最主要的评价指标,其次是NPV

折旧

固定资产在使用过程中,由于不断损耗而逐步丧失其使用价值,将这部分减损的价值逐步转移到产品中去,并从产品的销售收入中回收的过程叫折旧。

折旧费(D)

通过折旧回收的固定资产转移价值的货币表现。它不构成现金流出,但在估算利润总额和所得税时是总成本的组成部分。

固定资产的使用年限:

物理使用年限——固定资产从购入到报废为止的时间

经济使用年限——固定资产的使用在经济上是合理的年限

固定资产折旧额的三要素:

原值(P)—固定资产的购置费+运费+安装调试费

残值(F)—固定资产报废后所能换取的剩余价值扣除清理费

折旧年限(n)——经济使用年限。

折旧法的比较

采用加速折旧法提前摊销固定资产旧额。由于折旧是所得税的一项重要扣除项目,加速折旧虽没有改变折旧期内应纳税所得额和应纳税额的总量,但改变了所得税计人现金流出的时间。加速折旧使资金的回收速度阶段性地加快,使纳税人应纳税额在前期减少,后期增加,因而实际上推迟了缴纳税款的时间,等于向政府取得了一笔无需支付利息的贷款。因此,准予采用加速折旧法,实际上是国家给予的一种特殊的缓税或延期纳税优惠。

静态折旧法的不足:

1)折旧年限偏长,每年计提的折旧额无法抵补固定资产的实际损耗。

2)固定资产的原值不变是不合理的,它没考虑通货膨胀价格上涨的因素,这等于把本应计入产品成本的折旧费上涨值由生产企业自行承担了,因而削弱了企业的经济活力。

折耗

折耗是指递耗资产随着采掘、采伐工作的开展而逐渐转移到所开采的产品成本中去的那部分价值。简言之,折耗是递耗资产成本的转移价值。

实物折耗

指的是资本提供实物与服务的能力之降低,在环境资源的例子包括能源,矿物产品或是洁净空气与水等环境资源的供给能力之降低.

经济折耗

指的是资本存量价值的降低,定义为资本存量价值随时间所产生的变化值.这两种概念的差别在於实物折耗可能导致经济折耗,经济折耗却不一定需要实物的折耗,差别即在於经济折耗是价格与数量的乘积.

与折旧的区别

(1)折耗只是在采掘、采伐等工作进行时才发生,而折旧不一定只是在固定资产使用时才发生。

(2)折耗是自然资源实体上的直接耗减,而折旧是固定资产使用价值的减少,不是固定资产实体的耗减。

(3)递耗资产除森林类资产可以造林补植外,大多不能重置,而折旧性的固定资产则大多可以重置。

(4)递耗资产是在采掘或采伐中生产出来的,直接成为企业可供销售的商品,因而折耗费用是产品成本的直接组成部分,而折旧性的固定资产是劳动手段,它有助于产品的生产,不直接构成商品的一部分,因而折旧费用一般属于产品成本的间接费用。

增值税

增值税是对商品生产或流通中各环节的新增价值或商品附加值进行征税。我国实行的增值税基本属于生产型增值税,不允许扣除固定资产中所含的税金。

基价

基价,亦称固定价格或不变价格,一般用项目评价时的实际价格作为基价,用基价进行项目的财务评价时,项目的投资估算、销售收入计算及经营成本估算都采用项目评价时同一时间的价格,在整个寿命期或计算期内都保持不变,不考虑通货膨胀对项目评价指标计算的影响。

时价

时价,亦称当时价格或现价,是指不同时间的实际市场价格,它既包括由于通贷膨胀引起货币购买力贬低而引起的价格总水平的上升,也包括各种货物之间相对价格的变动。

实价

实价,是指扣除了通货膨胀、货币贬值因素后,按相同购买力的货币计算的价格,它不包括由于通货膨胀引起的价格总水平的变动,但包括价格相对变动引起的价格变动。

为什么要做不确定性分析

很多数据是预测、估算出来的,因此具有不确定性,在项目真正实施时,相关数据是会有差异的。

产生不确定性的原因

主观:资料不足,分析判断有误差,采用的预测或评价方法的局限性,测、估算的手段、数据采集方式的变化

客观:社会、政治、经济、生产技术、市场的变化

不确定性分析

是研究技术项目方案中主要不确定因素(随机因素)发生变化时,对经济效益影响的一种分析评价方法

不确定性分析方法

盈亏平衡分析(可用于财务评价和风险评价):reak—Even—Analysis BEA分析法

通过技术项目方案的盈亏平衡点,分析各种不确定因素对经济效益的影响。亦称损益分析、成本效益分析、量本利分析。、灵敏度(敏感性)分析:敏感性分析是常用的一种评价经济效益的不确定性方法。用于研究不确定因素的变动对技术方案经济效益的影响及其程度。风险分析(特殊项目)是一种利用概率值定量研究不确定性的方法。它是研究不确定因素按一定概率值变动时,对项目经济评价指标影响的一种定量分析方法。

化工过程的分析与综合

化工过程的分析与综合 综述 学号:201044143 姓名:尹麒 班级:化工1001

题目:关于化工过程分析与计算机模拟的综述 前言:化工过程分析与计算机模拟是现代化学工程研究和实践的重要手段。通过对过程的分析和模拟可以加深对过程的理解,掌握过程变化的趋势,缩短过程研究和开发的进程,或者说用以秒为单位的计算机世界来换得以月或年为单位的工程时间,而且还可以大大节约人力和物力。对于一个化工过程,常需要进行详细考察,以及尽可能达到最优化的条件。这样的深入了解是属于过程分析的内容,它涉及对整个过程及其组成部分有关的各种影响因素。实际情况是,过程分析对设计中过程的流程和技术条件的选择,对运转中过程的操作控制、考察和改进,以及对过程的研究和开发都是很重要的。 正文:(1)化工过程的分析 分析是对任何具有明确界限的事物,即系统的详细考察,以求了解其特性,常是与一定的目的相联系的。过程分析是对一过程的特定问题的认识并探求问题的解决途径和方法。过程分析早就被化学工程师所用。对于一个正在运转中的化工过程,人们首先可以对它的各个方面进行直接观察,对现场数据加以分析研究,但这是有一定限度的,因现场条件常是不能随意改变的。在过程的开发和设计中,实际过程还未建立,就不能对它进行直接视察,对一些影响因素及其相互关系的考察,一种习用的方法是建立一个小型或中型的实际过程来进行实验观察。此外,也可通过数学计算加以考察。在不久的过去,由于计算方法的限制,对数学的利用有限,因此通过计算对复杂得实际过程进行分析是很困难的,甚至是不可能的。由于现代计算机的应用,我们可以很好的解决复杂得数学问题,现代应用电子计算机进行过程分析的一般步骤可用图1—1表示。

化工过程分析与合成考点(精华)

化工过程分析与合成考点 1、什么叫过程: (1)客观事物从一个状态到另一个状态的转移。【过程】 (2)在工艺生产上,对物料流进行物理或化学的加工工艺称作过程工艺。【过程工艺】 (3)以天然物料为原料经过物理或化学的加工制成产品的过程。 化工过程包括:原料制备、化学反应、产品分离 (4)由被处理的物料流联接起来,构成化工过程生产工艺流程。 (5)【最重要的单元过程】化学反应过程、换热过程、分离过程、输送过程、催化反应过程 (6)【化学反应过程举例】热裂解反应过程、电解质溶液离子反应过程生化反应过程、分散控制 (7)【过程控制技术发展历程】计算机集中控制、集散控制(我国多)、现场总线控制 第二章、化工过程系统稳态模拟与分析 【模块】模型和算法,一是要建模,二是这个模型的算法,两者组一起才能算作模块。 【单元模型类型】理论模型、经验模型、半经验模型。 【什么叫稳态(化工过程稳态模拟)】各个工艺参数状态量不随时间而发生变化的叫做稳态。 【么叫模拟】对过程系统模型进行求解就叫模拟。 【过程系统模拟可以解决哪些问题(会画图)】(1)过程系统模拟分析问题;(2)过程系统设计问题;(3)过程系统参数优化问题。 过程系统模拟分析问题:已知决策变量输入,已知过程参数,求输出,是一个正向求解问题,最简单的模型。 2)过程系统设计问题:已知输出设计结果,已知过程参数,求决策变量输入;看起来是已知输出求输入,实际上是假设输入猜值去计算输出与已知输出进行比较再调整猜值进行计算。只能单项求解,从左到右

3)过程系统参数优化问题:过程系统模型与最优化模型联立求解,得到一组使工况目标函数最佳的决策变量,从而实施最佳工况。 【过程系统模拟三种基本方法,及其优缺点】(1)序贯模块法(不适于解算设计、优化问题,只适于模拟问题(2)面向方程法(3)联立模块法(同时有(1)、(2)的优点) 【单元模块】是依据相应过程单元的数学模型和求解算法编制而成的子程序。具有单向性特点 【断裂】通过迭代把高维方程组降阶为低维方程组的办法。它适用于不可分割子系统; 【不可分割子系统】过程系统中,若含有再循环物流,则构成不可分割子系统。 【断裂基本原则】1) 切割流线总数最少、2) 切割流线所含变量数最少、3) 切割流线的总权重最小、4) 环路切割的总次数最少 【简单回路】包含两个以上流股,且其中的任何单元只被通过一次。矩阵:行→回路;列→物流。 【适合于收敛单元应满足要求:】(1)对初值的要求不高、(2)数值稳定性好、(3)收敛速度快、(4)占用计算机存储空间少 【面向方程法(适用于线性化,非线性方程组先线性化)】 第四章、化工过程系统的优化 【最优化问题包括要素(内容)】(1)目标函数(2)优化变量(3)约束条件(4)可行域 【可行域】满足约束条件的方案集合,构成了最优化问题的可行域。 【最优解】过程系统最优化问题是在可行域中寻求使目标函数取最小值的点。 【最优化问题的建模方法】机理模型、黑箱模型、混合模型 【系统最优化方法的分类】无约束最优化与有约束最优化、、线性规划LP(目标函数约束条件全部都为线性函数称为线性规划,剩一个为非线性函数为非线性规划、单维最优化和多维最优化、解析法与数值法、可行路径法与不可行路径法 【标准型】目标函数值一定是最小值、约束条件中没有不等式约束,全是等式约束、所有的变量全是非负条件 第七章、换热网络合成 【换热网络合成】通俗地讲就是将物流匹配在一起,充分利用热物流去加热冷物流,提高系统的热回收,以便尽可能地减少辅助加热与辅助冷却负荷。 【换热网络合成目的】让某一个物料从初始温度到目标温度(一定要达成)、尽可能的回收余热、尽可能的减少换热设备数。 【温度区间求夹点(会画温度区间表)】将热物流的起始温度与目标温度减去最小允许温差△Tmin,然后与冷物流的起始、目标温度一起按从大到小排序,构成温度区间。 【夹点】在温度区间中,高温度区间向低温度区间传递的热量为零的点,不是接受热量为零的点(判断) 对于热公用工程是260C。,对于冷公用工程是250C。。 物理意义:温焓图上组合曲线垂直距离最低的点。 【夹点的三个特性】能量特性、位置特性、传热特性

1化工过程分析与合成A答案

<<化工过程分析与合成>>试题(A)答案及评分标准 一、填空题(每空1分,共30分) 1. 序贯模块、面向方程、联立模块。 2. 物料流 能量流。 3. 直接迭代法 部分迭代法 韦格施坦法。 4. 集中参数模型 分布参数模型 多级集中参数模型 集中参数模型 代数-常微分方程组 5. C+2。 6. 可行,不可行,可行,不确定 7. 加热,冷却。 8. N H ≥N C ,FCp H ≥FCp C 。 9. 参数 结构 10. 96,83,157 11. 4,14,15 二、判断题(每题1分,共10分) 1. 对 2. 错 3. 错 4. 对 5. 对 6. 对 7. 错 8. 错 9. 对10. 对 三、简答题 1. 答:过程系统工程是研究化工过程整体特性的一门学科,它用系统工程的观点和方法来研究化工过程的开发、设计、最优操作和最优控制。(3分) 2.. M ——质量守恒方程(或物料恒算方程)(1分);E ——相平衡方程(1分);S ——归一化方程(1分);H ——焓恒算方程(1分)。 3. 答:过程系统有m 个独立方程数,其中含有n 个变量,则过程系统的自由度为:d=n-m 。(3分)通过自由度分析正确地确定系统应给定的独立变量数。(2分) 4. 答: 过冷液体 B c i i i T T z K ?>∑=11 D c i i i T T K z ∑=11 (1分) 露点气体 D c i i i T T K z =?=∑=1/1 (1分) 过热气体 D c i i i T T K z >?<∑=1/1 (1分) 四、模拟与综合题 1.(10分) 答:(1)模型方程 a. 相平衡方程: b. 物料衡算: c. 热量衡算: d. 归一化方程: e. 焓算式: ……………………………………………………………每种方程1分,共5分 (2)求解方法 引入参数Ф=V/F (1) ………………………………………………………1分 ……1分 则: (2) 又有: (3)………………………………………2分 1 11 i i i y x z ===∑∑∑i i i F z V y L x ?=?+?i i i y k x =?F V L F H Q V H L H ?+=?+?(,,) (,,) V i L i H f y T P H f x T P ==C i x K y i i i ,...2,1 ==,...C ,i Vy Lx Fz i i i 21 =+=(1) 1,2,...i i i i z k x x i C φφ=+-=i y = 1,2,...1(1) 1(1) i i i i i i z k z x i C k k φφ==+-+-1 1 1 1 c c i i i i x y ====∑∑1(1)0 1(1)c i i i i k z k φ=-=+-∑

化工过程分析与开发

开发 是指研制新产品,开拓新方法,发展现有过程,扩大应用领域。 化工过程开发 是指从实验室研究成果(新产品、新工艺等)过渡到实现工业化的科学技术活动。 科学 科学技术是第一生产力。 科学是发现,技术是发明。 科学是认识、改造世界的原动力,技术是改造世界的手段。 研究意指钻研,推究,反复探索。 基础研究:没有特定商业目的,以创新探索知识为目标的研究。 应用研究:运用基础研究成果和相关知识,为创造新产品、新方法、新技术、新材料的技术基础所进行的研究 技术开发研究:为创造新产品、新方法、新技术、新材料,以生产产品为目的的研究。 方法: 指解决思想、说话、行动等问题的程序、门路、途径等。 适当的方法是研究者取得成功的钥匙,是提高认识水平的阶梯。 科学研究方法论 思考过程:科学理论与方法指导,理论思维、计算与预测。 研究过程:收集材料方法、观察、测量、情报调研、试验、模拟。 思维加工方法、整理事实材料、建立系统理论、随机搜索、数学处理。 检验成果、科学实验、工程验证。 化工在人类生活中的地位 化工在国民经济中的地位第一次生产力提高——农业 第二次生产力提高——机械 第三次生产力提高——化工 第四次生产力提高——电子 第五次生产力提高——技术综合 化工与衣食住行的关系 化学纤维(醋酸纤维、聚酰胺66(尼龙))、塑料(ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、合成橡胶(丁苯橡胶)、化肥、农药、医药、能源、建筑。 化工过程研究与开发 是指从一个有关新产品、新技术或新工艺的概念的形成,到科研、设计、建设工厂,从实验室研究成功地过渡到第一套工业规模生产装置,附诸实施的全部过程。 化工过程研究与开发的目的为 产品开发、工艺工程开发、工艺改进、应用开发 实验室研究与工业生产的不同处 原料来源不同、杂质积累影响不同、传递规律变化 化工过程开发的特点 原料、生产方法和产品的多样性、化工开发与设计的多方案性、技术经济观点、重视能源和资源的充分利用、环境保护和过程安全(放大是化工过程开发的核心) 化工过程开发的基本方法 化工过程开发面临的实际问题非常复杂、化工等技术学科不能完全实现理论演绎 实验研究方法、数学模型方法(理论研究法)

沈阳化工大学-期末复习-化工过程分析与综合解析

化工过程分析与综合 化工优创1202班 前言 一、考试题目类型: 1.填空 2.选择 3.问答 4.大题 二、考试重点 1.自由度计算(必有大题) 2.信息流图、信号流图、矩阵等转化(必有大题) 3.最大循环网络断裂(必有大题) 4.信号流图与方程转化(必有大题) 5.分离序列 6.夹点技术 三、考试类型:开卷考试(=_=||),红色的都是重点!!!

第一章绪论 1.1 基本概念 (1)化工过程:用适当的原料经过一系列物理单元操作和化学反应的单元过程而转化为合乎需要的产品的过程。P1 (2)过程系统工程:是一门综合性的边缘学科,它以处理物料——能量——资金——信息流的过程系统为研究对象,其核心功能是过程系统的组织、计划、协调、设计、控制和管理;P1 (2)化工过程工业要求:最优设计、最优规划、最优决策、最优控制、最优管理;P1 (3)过程系统工程研究内容:过程系统模拟,包括稳态过程系统模拟和动态过程系统模拟;过程系统综合;过程系统操作与控制,包括数据筛选与校正、过程操作优化、过程安全监控及事故诊断、操作模拟培训系统;间歇过程的设计与操作优化;人工智能技术应用。P3 (4)系统:为了在给定条件下实现一定目的,由若干互有联系、彼此影响的事物组成的一个统一整体。 (5)参数优化:在一已确定的系统流程中,对其中的操作参数(如,T、P、Vs)等进行优选,以满足某些指标(如,费用、能耗、环境影响等)达到最优。 (6)结构优化:改变过程系统中的设备类型或相互间的联结,以优化过程系统。

第二章单元过程的模拟 2.1基本概念 (1)化工单元过程数学模型分类(P6): 一、按对象的时态本质来看,可以分为稳态模型与动态模型。 二、按模型建立的方法来看,可以分为机理模型与经验模型。 三、按过程对象的数学描述方法不同,可以分为集中参数模型和分布参数模型。 四、按对象的属性不同,可以分为确定性模型和随机模型。 2.2基本公式 (1)自由度计算公式: ∑= + + + - + + = n i g r e S C 1 i )1 ( )2 ( d n——输入流股数Ci——第i个输入流股组分数 S——分支输出流股数e——与物料无关的能量流和压力引入的自由度r——独立反应数 g——几何自由度,通常=0 (2)守恒关系式(P35) 一、物料质量平衡 质量累积速率=质量流入系统速率-质量流出系统速率 二、组分j的物料平衡 组分j累积速率=由外界环境进入该系统的组分j的速率-由系统排出的组分j的速率 三、能量平衡 系统能量积累速率=外界物流带入系统能量-系统流出物流带出能量+环境通过系统边界传递能量+系统中反应产生能量+通过环境做功产生的能量

化工过程分析与综合习题答案

习题解答 2-1(1)d=n-m n=4(c+2) m=c+c+1+1=2c+2 d=4(c+2)-(2c+2)=2c+6 给定流入流股:2(c+2) 平衡级压力:1 所以没有唯一解 (2)存在热损失n=4(c+2)+1 m= =2c+2 d=2c+7 给定2c+5 所以没 有唯一解 (3)n=2(c+2)+2+2+1=2c+9 m=1+c+2=c+3 d=c+6 给定进料:c+2 冷却水进口温度:1 所以没有唯一解 2-2(1)N v=3(c+2) (2)物料衡算:F i Z Fi=Vy Fi+Lx Fi (i=1,2……c) 热量衡算:FH F=VH V+LH L 相平衡:y Fi=k i x Fi (i=1,2……c) 温度平衡:T V=T L 压力平 衡:P V=P L (3)N e=2c+3 (4)d= N v- N e=c+3 (5)进料(c+2)和节流后的压力(1) 2-3N x u 压力等级数 1 进料变量数 2(c+2)=4+3=7 合计9 N a u 串级单元数 1 回流分配器 2 侧线采出单元数 2 传热单元数 5 合计15 N v u=9+15=24 d=24 给定的不满足要求,还需给定入塔混合物的温度,两塔的操作压力,塔2 的回流比。 2-4N x u 压力等级数N+M+1+1+1(N 和M 为两个塔的塔板数) 进料变量数c+2 合计c+N+M+5 N a u 串级单元数 4 回流分配器 4 侧线采出单元数 1 传热单元数 4 合计10 N v u= c+N+M+5+10= c+N+M+15

d= c+N+M+15 2-5 2-6 2-7 简捷算法:Reflex Ratio:-1.3 Light Key:Methanol 0.95 Heavy Key:Ethanol 0.1585 Pressure:Condenser:1.9 公斤Reboiler:1.8 公斤 最小回流比为:3.529 实际回流比:4.588 最小理论板数:14.47 实际板数:26.18 进料板:10.47 逐板计算:27 块塔板,11 板进料,塔顶采出:31.67kmol/hr,回流比:4.6

化工过程分析与综合论文

《化工过程分析与综合》是化学工程与工艺专业的基础课,是一门联系化学工艺与化学工程的综合性课程。实施化工过程分析、合成的手段是运算描述过程系统的数学模型,这种模型的运算就称作化工过程系统模拟。而化工过程分析则主要是分析过程系统的运行机制,影响因素,过程模型的数学描述、目标函数的建立、优惠工况下的最佳操作参数等等。目标是使决择方案,技术上先进、可行,经济上优越、合理。对于操作工况的分析也就是通常说的生产操作调优。化工过程系统的合成包括有:反应路径的合成、换热网络的合成、分离序列合成、过程控制系统合成,特别是要解决由各个单元过程合成总体过程系统的任务。 目前,主要应用化工过程模拟软件进行化工过程工艺流程的模拟。如 Aspen Plus 和ChemCAD。 Aspen Plus包括数据,物性,单元操作模型,内置缺省值,报告及为满足其它特殊工业应用所开发的功能。主要的功能有EO模型、ActiveX (OLE Automation)控件、全面的单元操作、ACM Model Export选项、热力学物性、收敛分析、Calculator models 计算模式、灵敏度分析、案例研究、Design Specification 功能、数据拟合、优化功能、开放的环境 例如,Aspen Plus软件在浓硝酸制备工艺上的应用:Aspen Plus流程模拟软件有强大的物性支持,对各种物质体系均有适应的计算模型。浓硝酸物系的组成主要是硝酸镁一硝酸一水的三元混合物.因为含有强极性物质造成整个体系的非理想性,各种状态方程已不适用.因此必须选择活度系数模型作为计算的基本方程。在浓硝酸的模拟计算中.通过软件中的数据回归工具得到组分间的二元交互作用参数,采用了Wilson活度系数模型的计算方法。

化工过程分析与合成考点(完美版)教程文件

化工过程分析与合成考点(完美版)

化工过程分析与合成考点 1、什么叫过程: (1)客观事物从一个状态到另一个状态的转移。【过程】 (2)在工艺生产上,对物料流进行物理或化学的加工工艺称作过程工 艺。【过程工艺】(3)以天然物料为原料经过物理或化学的加工制成产品的过程。 【化工过程↓↓↓】 原料制备 【↓↓↓包括】化学反应 产品分离 (4)由被处理的物料流联接起来,构成化工过程生产工艺流程。 【单元过程】 化学反应过程 (5)【↓↓↓最重要的单元过程】换热过程 分离过程 输送过程 催化反应过程 (6)【↓↓↓化学反应过程举例】热裂解反应过程 电解质溶液离子反应过程 生化反应过程 分散控制 (7)【↓↓↓过程控制技术发展历程】计算机集中控制 集散控制(我国多) 现场总线控制 第二章、化工过程系统稳态模拟与分析 直接迭代法 知识点框架回路搜索法 其他零散知识点 【↓↓模块】模型和算法,一是要建模,二是这个模型的算法,两者 组一起才能算作模块。 【↓↓单元模型类型】理论模型、经验模型、半经验模型。 【↓↓↓什么叫稳态(化工过程稳态模拟)】各个工艺参数状态量不随时间而发生变化的叫做稳态。

【↓↓↓什么叫模拟】对过程系统模型进行求解就叫模拟。 【↓↓↓过程系统模拟可以解决哪些问题(会画图)】 (1)过程系统模拟分析问题; (2)过程系统设计问题; (3)过程系统参数优化问题。 1)过程系统模拟分析问题:已知决策变量输入,已知过程参数,求输出,是一个正向求解问题,最简单的模型。 2)过程系统设计问题:已知输出设计结果,已知过程参数,求 决策变量输入;看起来是已知输出求输入,实际上是假设输入猜值去计算输出 与已知输出进行比较再调整猜值进行计算。只能单项求解,从左到右 3)过程系统参数优化问题:过程系统模型与最优化模型联立求 解,得到一组使工况目标函数最佳的决策变量,从而实施最佳

名词解释—化工过程分析与合成

名词解释 1.夹点的意义 (夹点处,系统的传热温差最小(等于ΔT min ),系统用能瓶颈位置。夹点处热流量为 0 ,夹点将系统分为热端和冷端两个子系统,热端在夹点温度以上,只需要公用工程加热(热阱),冷端在夹点温度以下,只需要公用工程冷却(热源);) 2、夹点技术 夹点技术是以热力学为基础,从宏观角度分析过程系统中能量流沿温度的分布,从中发现系统用能的“瓶颈”所在,并给与解瓶颈的方法。 夹点设计法三条原则: (1)应该避免有热流量穿过夹点 (2)夹点上方应该尽量避免引入公用工程冷却物流 (3)夹点下方应该尽量避免引入公用工程加热物流 夹点匹配的可行性规则及经验规则 3、过程系统能量集成 过程系统综合是以合理利用能量为目标的全系统能量综合问题,它从总体上考虑过程中能量的供求关系以及系统结构,操作参数的调优处理,已达到全过程系统能量的优化综合。(以用能最小化为目标的考虑整个工艺背景的过程能量综合) 设备在系统中的合理放置: (1)分离器与过程系统热集成时,分离器穿越夹点是无效的热集成; (2)分离器完全在夹点上方或完全在夹点下方均是有效的热集成。 (3)热机不穿越夹点的设置,是有效的热集成。 (4)热泵穿越夹点的设置是有效热集成。 4、过程用能一致性原则 利用热力学原理,把反应、分离、换热、热机、热泵等过程的用能特性从用能本质的角度统一起来,把全过程系统能量综合问题转化为有约束的化热网络综合问题。 5、利用夹点分析进行过程系统能量集成,调优策略的原则: 设法增大夹点上方总的热流股的热负荷,减少总的冷流股的热负荷;设法减少夹点下方总的热流股的热负荷,增大总的冷流股的热负荷。即所谓的“加减原理”。 6、化工过程系统模拟 采用一反映研究对象本质和内在联系,与原型具有客观一致性,可再现原型发生的本质过程和特性的模型,来进行设计和研究原型过程的方法。 (对于化工过程,在计算机上通过数学模型反映物理原型的规律) 三种基本方法:序贯模块法、联立方程法、联立模块法 7、过程系统优化 (实现过程系统最优运行,包括结构优化和参数优化) 结构优化:改变过程系统中的设备类型或相互间的联接,以优化过程系统。 参数优化:对于一确定的过程系统,对其中的操作参数进行优选,以使某些指标达到最优。 8、过程系统综合 按照规定的系统性能,寻找需要的系统结构和子系统特性,并按照规定的目标进行最优组合。(4种基本方法:分解法、直观推断法、调优法、结构参数法) 9、过程系统分析 对于已知的过程系统,在给定其输入参数,求解其输出参数。

化工过程分析与合成A

<<化工过程分析与合成>>试题(A) 一、填空题(每空1分,共30分) 1. 过程系统模拟的基本方法有法、法和法。 2. 过程系统由过程单元及各单元间的联结关系构成,这些联结关系包括和。 3. 收敛单元实质上就是一个数值迭代求解非线性方程组的子程序,请列举出三种常见的求解非线性方程的数值迭代方法:、、。 4. 对过程系统进行动态模拟时,根据对状态变量分布特征的不同描述方式,可以把数学模型分 为、、,其中认为状态变量在系统中呈空间均匀分布,如强烈搅拌的反应罐就可以用这一类模型来描述,这种模型的数学形式为方程组。 5. 一个含有C组分的独立流股具有个自由度。 6. 试判断下图中换热匹配的可行性:1 , 2 , 3 ,4 。 7. 在换热网络设计中,夹点将整个温度区间分为了两部分,夹点之上需要器,夹点之下需要器。 8. 对于夹点下方的夹点匹配换热器,其流股数可行性原则是,FCp可行性原则是。 9. 过程系统优化主要分为优化和优化两个方面。 10. 如下图所示,T-H图中热、冷物流的组合曲线分别为AB和CD,则最小冷公用工程用量为kW,最小热公用工程用量kW,最大热回收量kW。 11. 用常规精馏的方法将含有5个组分的混合物分离成纯组分产品,则切分点的数目为,分离序列数为,分离的子群数为。 二、判断题(每题1分,共10分) 1. 对过程系统进行稳态模拟,描述过程对象的模型中不包括时间参数。 2. 组合曲线上斜率发生变化的点称为角点,夹点一定出现在角点处。 3. 在一个工厂的设计中,要想最大限度的减少公用工程的用量,可以通过采用高效率的换热器,并增大换热

面积来实现。 4. 在分离序列的综合中,应优先考虑使用能量分离剂的方法,其次才考虑采用质量分离剂的方法。 5. 为了使换热网络的公用工程消耗最小,应避免夹点之上的热物流与夹点之下的冷物流间的匹配。 6. 用面向方程法进行过程系统模拟时,可以把设计规定的变量直接作为决策变量。 7. 热物流在夹点上方,冷物流在夹点下方。 8. 穿过换热网络夹点的热流量为零,则夹点处传热推动力为零。 9. R组分简单塔精馏分离序列的综合问题,可以看成是R-1阶段决策问题。 10. 进行过程系统模拟既要输入流股参数,也要提供过程单元的操作参数。 三、简答题(共17分) 1. (3分) 什么是过程系统工程? 2. (4分) 复杂精馏塔的模拟过程中用到的M、E、S、H方程是指那几类方程? 3. (5分) 什么是过程系统自由度,进行自由度分析的作用是什么? 4. (5分) 计算给定温度下的闪蒸时,需要核实闪蒸问题是否成立,请写出五种热状况的判据。 四、模拟与综合题(共43分) 1.(10分) 请写出下图所示的多组分等温闪蒸过程的模型方程及求解方法。 2.(7分) 如下图所示的敞口连续操作搅拌罐,其横截面积为A,进料量为F,原有料液高度为H0,设排液量S 与罐中料液的高度H成正比关系,即:S=k·H,试求自开工后排料量S随时间t的变化情况。 3.(17分) 利用表中数据,(1)采用问题表格法计算该系统所需要的最小公用工程消耗;(2)画出一种能量最

沈阳化工大学-期末复习-化工过程分析与综合教程文件

化工过程分析与综合化工优创1202 班 前言 一、考试题目类型: 1.填空 2.选择 3.问答 4.大题 二、考试重点 1.自由度计算(必有大题) 2.信息流图、信号流图、矩阵等转化(必有大题) 3.最大循环网络断裂(必有大题) 4.信号流图与方程转化(必有大题) 5.分离序列 6.夹点技术 三、考试类型:开卷考试(=_=||),红色的都是重点!!!

第一章绪论 1.1 基本概念 (1)化工过程:用适当的原料经过一系列物理单元操作和化学反应的单元过程而转化为合乎需要的产品的过程。P1 (2)过程系统工程:是一门综合性的边缘学科,它以处理物料——能量——资金——信息流的过程系统为研究对象,其核心功能是过程系统的组织、计划、协调、设计、控制和管理;P1 (2)化工过程工业要求:最优设计、最优规划、最优决策、最优控制、最优管理;P1 (3)过程系统工程研究内容:过程系统模拟,包括稳态过程系统模拟和动态过程系统模拟;过程系统综合;过程系统操作与控制,包括数据筛选与校正、过程操作优化、过程安全监控及事故诊断、操作模拟培训系统;间歇过程的设计与操作优化;人工智能技术应用。P3 (4)系统:为了在给定条件下实现一定目的,由若干互有联系、彼此影响的事物组成的一个统一整体。 (5)参数优化:在一已确定的系统流程中,对其中的操作参数(如,T、P、Vs)等进行优选,以满足某些指标(如,费用、能耗、环境影响等)达到最优。 (6)结构优化:改变过程系统中的设备类型或相互间的联结,以优化过程系统。

第二章单元过程的模拟 2.1基本概念 (1)化工单元过程数学模型分类(P6): 一、按对象的时态本质来看,可以分为稳态模型与动态模型。 二、按模型建立的方法来看,可以分为机理模型与经验模型。 三、按过程对象的数学描述方法不同,可以分为集中参数模型和分布参数模型。 四、按对象的属性不同,可以分为确定性模型和随机模型。 2.2基本公式 (1)自由度计算公式: ∑= + + + - + + = n i g r e S C 1 i )1 ( )2 ( d n——输入流股数Ci——第i个输入流股组分数 S——分支输出流股数e——与物料无关的能量流和压力引入的自由度r——独立反应数 g——几何自由度,通常=0 (2)守恒关系式(P35) 一、物料质量平衡 质量累积速率=质量流入系统速率-质量流出系统速率 二、组分j的物料平衡 组分j累积速率=由外界环境进入该系统的组分j的速率-由系统排出的组分j的速率 三、能量平衡 系统能量积累速率=外界物流带入系统能量-系统流出物流带出能量+环境通过系统边界传递能量+系统中反应产生能量+通过环境做功产生的能量

化工分析过程与模拟

宁夏大学硕士生(博士生)考试考查卷面纸 2011~~ 2012 学年度第二学期 姓名学号 院(所、部)化学化工学院年级 11 级 专业化学工程研究方向 课程化工分析过程与模拟考试方式论文 浅谈化工过程模拟及相关高新技术 摘要:化工过程模拟在化工界已经成为家喻户晓的先进工具,广泛应用于工业装置的研究、设计、改造等领域,并带来明显的经济效益。化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本,加快新产品和新工艺的开发过程稳态模拟软件的应用也已成为一股不可抗拒的浪潮,席卷全球。 关键词:化工模拟稳态装置 化学工业正不断满足化学和相关的过程工业的需要,如石油化工、制药、食品、环境、冶金、材料、电子等[1]。工业的不断需求要求对现存的技术或设备进

行不断地修改和改进,不断开发新技术方法。一个最有效和最廉价的方法是采用实验研究和计算机辅助模拟设计(化工模拟)相结合[2]。 国外化工模拟软件起步很早[3],上个世纪50年代中、后期,美国Flowsheeting。到80年代,化工过程模拟软件的研发已经走向专业化、商品化。模拟计算的准确性、可靠性也大大增强.应用范围不断拓展。这一时期,美国ASPEN Tech公司的ASPEN PLUS,Simulation Sciences。公司的PRO/II,,加拿大Hypro Tech公司的HYSIM等商业化软件正式走向市场。90年代后,化工模拟软件开始由德态过程向动态过程模拟和适时优化的方向发展,如Hysys,Aspen Plus等软件。国内化工过程模拟研究约起始于上世纪60年代末。70年代末化工部第五设计院在国内率先推出了大型烃类分离模拟系统,80年代由青岛化工学院韩方煌、丁惠华教授等人开发的ECSS模拟系统软件—ECSS化工之星研究成功,并走向商业化[4]。下面就具体化工过程稳态模拟进行简单介绍。 1、化工过程稳态模拟 稳态模拟又称静态模拟或离线模拟[5]。流程模拟就是将一个由许多个单元过程组成的化工流程用数字模型进行描述,并且在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果,如操作条件等。通常所说的化工过程模拟或流程模拟多指稳态模拟。它是根据化工过程的稳态数据,诸如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数,如蒸馏塔的板数、进料位置等,采用适当的模拟软件,用计算机模拟实际的稳态生产过程,得出详细的物料平衡和热量平衡。其中包括人们最为关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。简言之,化工过程模拟就是在计算机上“再现”实际的生产过程。由于这一“再现”过程并不涉及到实际装置的任何管线、设备以及能源的变动,因而给了化工模拟人员最大的自由度。可以在计算机上“为所欲为”地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。并且化工过程模拟所需的成本以及完成一定研究任务所需的时间也是任何实验研究所无法比拟的,因而化工过程稳态模拟已成为研究、开发、设计、挖潜改造、节能增效、生产指导以至于企业管理等工作必不可少的工具,并且在科研和实际生产中发挥着愈来愈大的作用[6]。 当前化工过程稳态模拟主要应用于炼油,石油化工和化工领域,如常减压、加氢、催化裂化、气体分馏、芳烃分离、乙烯、环氧乙烷、天然气、油田气分离及合成氛等装置。在医药、农药、造纸和环保等行业也有一定应用。随着科学技术的进步,目前对于石油馏分和烃类物质的计算已经相当准确、可靠,达到了无需小试、中试,模拟结果可直接用于工业装置设计的程度。 2、化工稳态模拟系统的构成 稳态模拟系统的构成下图所示。 现代的模拟系统既可以用流程图,也可采用数据文件的方式输入。且这两种方式之间可以相互转换。输人之后便进行流程拓扑分析和数据检查[7]。调度系统相当于指挥中心,程序根据输人信息,进行物流、热力学方法、单元过程及其他过程模块的匹配和调度,动态地组织流程,进行计算,直至收敛。模拟系统的组

化工过程分析与合成

化工过程分析与合成

第一章绪论(2学时) ●化工过程 ●系统工程→化工过程系统工程 ●化工过程的分析与合成 ●化工过程系统模拟(稳态模拟、动态模拟) ●过程系统模拟的三种基本方法(序贯模块法、面向方程法、联立模块法) 第一节化工过程 化工过程是以天然物料为原料,经过物理或化学加工制成产品的过程。其往往由多种多样的单元过程组成,如最重要也是最多用的单元过程是:化学反应过程、换热过程和分离过程。第二节系统工程 系统工程是20世纪50年代形成的新兴学科,目前正处于兴旺的发展时期。1984年郑春瑞在《系统工程学概论》中,对系统工程做出下列综合性的阐述:系统工程是以系统(尤以大系统)为研究对象的一门跨学科的边缘学科。它是根据总体协调的需要,把自然科学和社会科学中的某些思想、理论、方法、策略和手段等从横的方面有效地组织起来应用于人类实践中,是应用现代数学和电子计算机等工具对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目标,是为更加合理地研制和运用系统而采取的各种组织管理技术的总称,归根结底是一种工程学的方法论。 20世纪30年代美国雷德无线电公司在对电视广播系统的电波覆盖问题进行研究时,首先提出“系统”和“系统模拟研究”的思想。40年代,美国贝尔电话公司在研究微波通讯网络的覆盖传输效率时,提出了“系统工程”的概念。50年代各工业国对系统工程尤为重视,如1954年美国MIT首先在大学讲授系统工程课程。1957年美国正式出版了第一本专著《系统工程》。60年代起系统工程逐步推广应用于工业、宇航、交通、经济规划等部门。如60年代初,在系统工程、运筹学、化学工程、过程控制及计算机技术等学科的基础上,产生和发展起来一门新兴的技术学科——化工过程系统工程(简称化工系统工程)。70年代是化工系统工程走上实用的时期。随着计算机应用的普及,采用化工系统工程方法,陆续研制出有效的工业用化工流程通用模拟系统,并对过程生产实现计算机控制,取得显著经济效益。同时我国学者华罗庚致力于运筹学的推广应用。1978年,我国学者钱学森在《文汇报》上发表了中国第一篇系统工程的文章,标志着我国的系统工程研究进入了一个蓬勃发展的阶段。80年代是化工系统工程普及推广的时代。不仅在化工、石油、石油化工、核工业核能源工业中获得广泛的应用,而且向冶金、轻工、食品等连续加工过程工业部门推广,有力地促进了这些部门生产技术的飞速发展,相应地化工系统工程学科在理论、方法和内容方面也在不断完善和发展。 第三节化工过程的分析与合成 前面讲了,20世纪60年代初。在系统工程、运筹学、化学工程、过程控制及计算机技术等学科的基础上,产生和发展起来一门新兴的技术学科——化工过程系统工程(简称化工系统工程)。这个新学科的任务,就是以系统工程的思想、方法用于解决化工过程系统的设计、开发、操作、控制等问题。其主要任务就是进行系统工程的分析与合成。实施化工过程分析、合成的手段是运算描述过程系统的数学模型,这种模型的运算称作化工过程系统模拟。 3.1化工过程系统的分析 化工过程分析,主要是分析过程系统的运行机制、影响因素、过程模型的数学描述、目标函数的建立、优惠工况下的最佳操作参数等等。例加:我国某年产30万t乙烯装置改扩建为45万t装置,竣工投产后达到了预期的产量,但能耗超标。装置的扩建增容可以降低产品的成本,但从过程内涵探求节能降耗的措施也是降低成本的重要途径。如何选择这类问题的对策,就要对这套工艺装置进行分折,要在对过程系统进行系统分析的同时,也要作必

《化工过程分析与综合》教学大纲

《化工过程分析与综合》教学大纲 课程编号: 课程名称:化工过程分析与综合/Analysis and Synthesis for Process Engineering 学时/学分:32/2 先修课程:化工热力学,传质与单元操作,化工数学,化学反应工程,分离工程 适用专业:应用化学,化学工艺,化学工程 开课学院:化学工程学院,化工系 一、课程的性质与任务 《化工过程分析与合成》是化学工程与工艺专业的核心专业基础课程之一,它是应用系统工程的观点和方法来研究化工过程系统的开发、设计、最优操作与控制的一门课程。本门课程的任务是使学生能运用系统工程的观点和方法来分析和合成化工过程,使化工过程系统在开发、设计、操作、管理等各个层面上达到最优化。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 (一)教学内容 1.绪论 介绍化工过程系统工程的基本内容,基本概念。包括:过程系统稳态模拟与分析,过程系统动态模拟与分析,过程系统的优化,过程操作优化,间歇过程,反应路径合成,反应器网络合成,换热网络合成,质量交换网络合成,水网络合成,分离塔序列的综合,虚拟企业,供应链等概念。 2.过程系统稳态模拟与分析 内容包括:过程系统模拟的序贯模块法,面向方程法和联立模块法。 3.过程系统的优化 内容包括:线性规划,非线性规划,混合整数非线性规划。 4.生产过程操作优化 内容包括:序贯实验优化方法,统计分析,模式识别和可视化技术。 5.间歇过程 内容包含:过程动态模型及模拟,间歇过程的最优时间表,多产品间歇过程的设备设计与优化,间歇过程的控制模型。 6.换热网络合成 内容包含:换热网络合成--夹点技术,夹点法设计能量最优的换热网络,换热网络的调优。7.分离塔序列的综合 内容包含:直观推断法,数学规划法,分离序列能量集成。 (二)基本要求 掌握序贯模块法的基本原理,对一个较简单的工艺流程,能够确定单元模块的计算顺序,并在计算机上进行模拟分析。 掌握建立最优化数学模型的一般步骤和方法,对有约束的非线性规划问题,能够应用罚函数法转化为无约束问题,并用改进的随机搜索法求解。 能够应用序贯实验方法改进操作条件,能够建立统计优化操作模型,通过求解找到好的工艺

化工过程分析

优化作业 1.完成穿衣例题。 2.什么是优化和最优化? 3.最优化问题有哪几类分类方法? 4.请简单叙述一维搜索法、近似法、坐标轮换法(Powell法)。 5.单纯形法的基本思想和基本步骤是什么? 6.图解法求下列线性问题: 已知目标函数min f(x1,x2)= -x1- 2x2 St. -x1+ 2x2 ≤ 4 3x1 + 2x2 ≤ 12 x1≥ 0,x2≥ 0 7.若初值x = 0,能否找出下列函数的最小值范围吗? f(x)= e x-1.5x2 可选择不同步长,并解释结果。分析时可辅助数据分析软件及函数曲线。 8.已知:无约束条件的目标函数 Max f(x1,x2)= 100 - (10-x1)2+ (5- x2)2 已知起点X T=[0,0],采用单纯形法求解,只要求写出两步搜索步骤。 9.某化工厂用甲、乙、丙、丁四中原料生产A、B、C、D、E、F六种产品。1kg产品所需原 料及利润见下表。当前能甲、乙、丙、丁4中原料的最大供应量分别为850kg、700kg、600kg、900kg。请建立利润最大问题的数学模型,并尝试求解。 原料 产品 A B C D E F 甲/ kg 1 1 1 3 3 3 乙/ kg 2 5 丙/ kg 2 5 丁/ kg 3 8 利润/ 元40 28 32 72 64 80 10.一糖果制造商生产两种棒棒糖:Ergies和Nergies。Ergies每盒销售利润是50美分,Nergies 每盒销售利润是60美分。一批次的生产过程中,每种糖果都要经历以下三个主要操作过程:混合、烤制、包装。下表是每盒糖果在三个过程中需要的时间(min)。 混合烤制包装 Ergies 1 5 3 Nergies 2 4 1 在每批生产过程中,混合设备可最多可提供14小时生产时间,烤制设备可提供40小时,

名词解释—化工过程分析与合成

名词解释 夹点的意义1.T min ),系统用能瓶颈位置。夹点处热流量为(夹点处,系统的传热温差最小(等于Δ 0 ,夹点将系统分为热端和冷端两个子系统,热端在夹点温度以上,只需要公用工程加热(热阱),冷端在夹点温度以下,只需要公用工程冷却(热源);) 2、夹点技术 夹点技术是以热力学为基础,从宏观角度分析过程系统中能量流沿温度的分布,从中发现系统用能的“瓶颈”所在,并给与解瓶颈的方法。 夹点设计法三条原则: (1)应该避免有热流量穿过夹点 (2)夹点上方应该尽量避免引入公用工程冷却物流 (3)夹点下方应该尽量避免引入公用工程加热物流 夹点匹配的可行性规则及经验规则 3、过程系统能量集成 过程系统综合是以合理利用能量为目标的全系统能量综合问题,它从总体上考虑过程中能量的供求关系以及系统结构,操作参数的调优处理,已达到全过程系统能量的优化综合。 (以用能最小化为目标的考虑整个工艺背景的过程能量综合) 设备在系统中的合理放置: (1)分离器与过程系统热集成时,分离器穿越夹点是无效的热集成; (2)分离器完全在夹点上方或完全在夹点下方均是有效的热集成。 (3)热机不穿越夹点的设置,是有效的热集成。 (4)热泵穿越夹点的设置是有效热集成。 4、过程用能一致性原则 利用热力学原理,把反应、分离、换热、热机、热泵等过程的用能特性从用能本质的角度统一起来,把全过程系统能量综合问题转化为有约束的化热网络综合问题。 5、利用夹点分析进行过程系统能量集成,调优策略的原则: 设法增大夹点上方总的热流股的热负荷,减少总的冷流股的热负荷;设法减少夹点下方总的热流股的热负荷,增大总的冷流股的热负荷。即所谓的“加减原理”。 6、化工过程系统模拟 采用一反映研究对象本质和内在联系,与原型具有客观一致性,可再现原型发生的本质过程和特性的模型,来进行设计和研究原型过程的方法。 (对于化工过程,在计算机上通过数学模型反映物理原型的规律) 三种基本方法:序贯模块法、联立方程法、联立模块法 7、过程系统优化 (实现过程系统最优运行,包括结构优化和参数优化) 结构优化:改变过程系统中的设备类型或相互间的联接,以优化过程系统。 参数优化:对于一确定的过程系统,对其中的操作参数进行优选,以使某些指标达到最优。 8、过程系统综合 按照规定的系统性能,寻找需要的系统结构和子系统特性,并按照规定的目标进行最优组合。(4种基本方法:分解法、直观推断法、调优法、结构参数法) 、过程系统分析9. 对于已知的过程系统,在给定其输入参数,求解其输出参数。10、过程系统自由度,通过自由度分析个

化工过程分析与合成

化工过程分析与合成 一,化工系统的定常态模拟与分析(一)模拟是对过程系统模型的求解 1. 过程系统的模拟分析:对某个给定的过程系统模型进行模拟求解,可得出该系统的全部状态变量,从而可以对该过程系统进行工况分析 2,过程系统设计:当对某个或某些系统变量提出设计规定要求时,通过调整某些决策变量使模拟结果满足设计规定要求 3,过程系统参数优化:过程系统模型与最优化模型联解得到一组使工况目标函数最佳的决策变量(优化变量)。从而实施最佳工况

(二)过程系统模拟的三种基本方法:序贯模块法、面向方程法、联立模块法

1. -序贯模块法:基本部分是单元模块(子程序),用以描述物性、单元操作以及系统其它功能。单元模块具有单向性特点。 (1) 断裂:通过迭代把高维方程组降阶为低维方程组的办法。它适用于不可分割子系统;-不可分割子系统:过程系统中,若含有再循环物流,则构成不可分割子系统。 -实施序贯模块法进行过程系统模拟计算中必须要解决的问题——如何选择断裂物流、 如何确定迭代序列。-判断最佳断裂的准则: ①断裂的物流数最少; ②断裂物流的变量数最少;

③ 断裂物流的权重因子之和最少; ④ 断裂回路的总次数最少。 i=1,…,m ,代表回路;j =1,…,n,代表物流 (2) 回路矩阵 简单回路:一个不可分割子系统包含若干个再循环回路。包含两个以上再循环物流,且其中的任何单元只被通过一次,称作简单回路。 。 回路矩阵:过程系统中的简单回路可以用回路矩阵表示。 矩阵:行→回路;列→物流。 若某回路I 中包括有物流j 则相应的矩阵元素aji=1,否则为空白或零。 ?? ?=?? ?=i j i j a j j x ij j 属于回路流股不属于回路流股被断裂流股未断裂流股,1,0,1,0

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